一种基于热成像的流体融合成像方法、装置以及系统

技术领域

本发明涉及热成像合成方法领域，特别是涉及一种基于热成像的流体融合成像方法、装置以及系统。

背景技术

在常见的流体风洞/液体涵洞测试系统中，为观察到气体或者液体经过被测物体表面的情况，往往采用在被测物体表面增加标志的方式，例如飘带。飘带在流体的带动下，往复运动，通过运动的规律，频率，强度等，可以直观的反应出被测物体某个位置的流体力学特性。如阻力较大，流体紊乱，空泡等各种特征。

在现有的应用场景当中，都是采用对被测物品进行有限元仿真，仿真完成后再进一步通过等比模型，放入流体测试场中，通过在关键位置加装传感器或标志的方式，进行数据的观察测量，从而得出物体某个位置的流体力学特性。

现有技术中，使用飘带作为信标参考物，一般采用人眼观察其流体情况，只能简单判断方向，运动激烈程度等，无法实时记录物体的流体力学特性，只能反映某个时刻的某点情况。使用专用传感器对被测物体表面某点的数据进行观察虽然准确，但在数据采集时也需在设备的3D图纸中标记好每个点的具体位置，才能导入数据并观察，其使用成本高，体积大，此时，在记录某个物体在每个位置流体变化强度的过程中，会产生无法实时记录、检测成本高、设备体积大等问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种基于热成像的流体融合成像方法、装置以及系统。

本发明实施例是这样实现的，一种基于热成像的流体融合成像方法包括如下步骤：获取当前时刻的第一可见光图像、第二可见光图像，分别确定每张获取到的可见光图像中所有主信标的位置；

将得到的所有主信标的位置标示到预设的三维模型中得到与第一可见光图像对应的第一三维图像以及与第二可见图像对应的第二三维图像；

由第一三维图像以及第二三维图像得到的第一帧三维画面；

根据所有主信标的位置，确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置；

根据信标的亮度强弱，确定流体在信标处的运动方向；

确定流体在信标处的运动强度；

在所述第一帧三维画面上标示各个信标的运动方向以及运动强度得到一帧视频画面；

重复以上所有步骤得到三维仿真视频；

其中，信标包括主信标以及子信标；可见光图像由可见光摄像机获取，第一可见光图像与第二可见光图像为不同可见光摄像机在同一时刻的朝不同角度拍摄到的图像。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种基于热成像的流体融合成像装置，所述基于热成像的流体融合成像装置，包括：获取主信标位置模块，获取当前时刻的第一可见光图像、第二可见光图像，分别确定每张获取到的可见光图像中所有主信标的位置；

三维图像确定模块，将得到的所有主信标的位置标示到预设的三维模型中得到与第一可见光图像对应的第一三维图像以及与第二可见图像对应的第二三维图像；

第一帧三维画面确定模块，由第一三维图像以及第二三维图像得到的第一帧三维画面；

子信标确定模块，根据所有主信标的位置，确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置；

流体在信标处的运动方向确定模块，根据信标的亮度强弱，确定流体在信标处的运动方向；

流体在信标处的运动强度确定模块，确定流体在信标处的运动强度；

一帧视频画面确定模块，在所述第一帧三维画面上标示各个信标的运动方向以及运动强度得到一帧视频画面；

循环模块，重复以上所有步骤得到三维仿真视频。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种基于热成像的流体融合成像系统，所述基于热成像的流体融合成像系统，包括：待检测装置，所述待检测装置设置信标，所述信标包括主信标以及子信标，所述信标安装在被检测物体表面，所述信标用于辅助图像摄取装置并确定流体运动变化特征；

图像摄取装置，所述图像摄取装置设置可见光摄像机以及热成像摄像机，所述可见光摄像机用于摄取信标在物体上的分布位置，所述热成像摄像机用于记录所有信标的温度值；

计算机设备，所述计算机设备与所述待检测装置以及图像摄取装置连接，用于执行本发明所述基于热成像的流体融合成像方法。

本发明实施例设置了会发光的热力信标在物体表面，根据可见光摄像机以及热成像摄像机对信标位置以及信标的运动强度的信息收集，根据信标发光的部位确定实测物体表面的流体方向，实现三维仿真与实体测试数据源的融合对比，进而更加直观的了解被测物体的流体力学特性。

附图说明

图1为一个实施例中提供的基于热成像的流体融合成像方法的流程图；

图2为一个实施例中提供的基于热成像的流体融合成像方法的信标结构示意图；

图3为一个实施例中提供的基于热成像的流体融合成像方法的信标分布在物体表面的结构示意图；

图4为一个实施例中提供的基于热成像的流体融合成像方法中流体在信标上的方向确定示意图；

图5为一个实施例中基于热成像的流体融合成像装置的结构框图；

图6为一个实施例中基于热成像的流体融合成像系统的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1-4所示，在一个实施例中，提出了一种基于热成像的流体融合成像方法。具体可以包括以下步骤：

步骤S100，获取当前时刻的第一可见光图像、第二可见光图像，分别确定每张获取到的可见光图像中所有主信标的位置；

步骤S200，将得到的所有主信标的位置标示到预设的三维模型中得到与第一可见光图像对应的第一三维图像以及与第二可见图像对应的第二三维图像；

步骤S300，由第一三维图像以及第二三维图像得到的第一帧三维画面；

步骤S400，根据所有主信标的位置，确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置；

步骤S500，根据信标的亮度强弱，确定流体在信标处的运动方向；

步骤S600，确定流体在信标处的运动强度；

步骤S700，在所述第一帧三维画面上标示各个信标的运动方向以及运动强度得到一帧视频画面；

步骤S800，重复以上所有步骤得到三维仿真视频；

其中，信标包括主信标以及子信标；可见光图像由可见光摄像机获取，第一可见光图像与第二可见光图像为可见光摄像机在同一时刻的不同角度拍摄到的图像。

在本发明实施例中，为检测气体或者液体经过被测物体表面时的情况，设置了若干信标安装在被测物体表面上，并同一高度的位置上设置了多台可见光摄像机以及热成像摄像机，信标可以显示可见光的亮度范围以及热力温度的两个数值，每个信标都会发亮，根据亮度在半透膜呈现的亮度强弱，可以判定当前时刻的流体方向，而流体经过信标时，信标尾部的尾挂与流体之间的摩擦会产生热量并热成像图像中显示其温度值，可以根据所有信标的温度变化，判定流体的运动强度。

优选地，在可见光摄像机进行拍摄前，信标主要由底座、冷光光管、半透膜以及尾挂组成，冷光光管可以用于发光，半透膜可以通过半透膜安装架安装在冷光光管的上方，当冷光光管发亮时，整个信标的上表面都会发亮，只有被半透膜遮盖到的地方才会出现亮度强弱的差异，尾挂用于连接相邻的信标，底座可以吸盘，用于固定信标在物体表面上；信标可以分为主信标以及子信标，主信标可以分布物体表面的中轴线上，中轴线的长度方向也可以是流体的运动方向，主信标设置若干，相邻主信标之间设置了相同的间隔，主信标呈现的颜色与子信标呈现的颜色不同；子信标设置若干，子信标可以分布在主信标的两侧，并以中轴线上主信标为起始点分布在两侧，直至覆盖整个物体表面，相邻的子信标与主信标之间以及相邻两个子信标设置了相同的间隔，此时，物体表面以信标棋盘格的方式安装了一层信标，且相邻两个信标之间的间隔相等。通过不同可见光摄像机得到在当前时刻不同角度的第一可见光图像以及第二可见光图像，在图像中优先以主信标的颜色作为搜索目标，搜索整个图像中所有主信标的位置，此时需要将预设的三维模型旋转到与当前可见光图像同样位置的角度，将可见光图像上的主信标标示在三维图像上，并根据三维图像与三维模型之间的深度信息，将主信标的位置投影到三维模型上，并根据子信标与主信标之间设定的间隔，可以确定所有信标在三维模型上的位置，第一帧三维图像与第二帧三维图像可以根据主信标的位置关系，两帧三维图像可以通过重叠区域的合并处理可以得到当前时刻的第一帧三维画面；在第一帧三维画面中根据每个信标的亮度强弱，确定流体在信标上表面的运动方向；热成像摄像机拍摄到的信标可以在热成像图像上显示出每个信标的温度值，可以根据信标尾挂在流体的作用下产生了多大的热量，以此确定流体在信标上的运动强度，在第一帧三维画面上确定所有信标的位置、标示出信标运动方向以及运动强度，并得到了一帧视频画面，在设定的时间内完成全部的视频画面收集，得到完整的三维仿真视频以及所有的数据结果，以此可以从三维仿真视频中清晰看到流体在物体表面的运动状态，设置了会发光的热力信标在物体表面，根据可见光摄像机以及热成像摄像机对信标位置以及信标的运动强度的信息收集，根据信标发光的部位确定实测物体表面的流体方向，实现三维仿真与实体测试数据源的融合对比，进而更加直观的了解被测物体的流体力学特性。

作为本发明的一个实施例中，如图1所示，步骤S200具体可以包括以下步骤：

将预设的三维模型旋转至与第一可见光图像的画面角度一致；

根据主信标在第一可见光图像上的位置，在第一三维图像上标示主信标的位置；

根据预设的三维模型的深度信息，将主信标的位置投影在三维实体上得到当前时刻的第一三维图像；

将预设的三维模型旋转至与第二可见光图像的画面角度一致；

根据主信标在第二可见光图像上的位置，在第二三维图像上标示主信标的位置；

根据预设的三维模型的深度信息，将主信标的位置投影在三维模型上得到当前时刻的第二三维图像。

在本发明实施例中，优选地，预设的三维模型与实际待检测的物体可以设置大小一致也可以是等比例的缩小或者放大，同样的安装在物体表面的信标在三维模型中的大小可以与实际的信标大小一致也可以是等比例的缩小或者放大，并且预设的三维模型中可以随时根据指令需求将三维模型旋转至指定的角度，以使得三维模型所展现的位置角度与第一可见光图像以及第二可见光图像相一致，并将主信标在第一可见光图像上的位置在对应的第一三维图像上标示主信标的位置，在第一三维图像上主信标的位置可以根据与三维模型之间的深度关系，主信标的位置被投影到三维模型上，并得到了完整的当前时刻的第一三维图像，此时的第一三维图像上有主信标的位置信息；第二三维图像的获取方式与第一三维图像相一致，可以参考第一三维图像的解释说明，在本发明实施中不再赘述。

作为本发明的一个实施例中，如图2-3所示，步骤S400所述根据所有主信标的位置，确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置；

在本发明实施例中，优选地，主干信标可以与根据冷光光管的发亮的颜色作为搜索的目标，当主信标在物体表面，流体开始运动时，主信标在三维模型上的位置被标示到第一帧三维画面上，并根据主信标以及子信标之间的设定的相同的间隔，可以快速标记出子信标的位置，例如将主信标以及子信标之间的距离设置为10cm，相邻两个子信标之间的距离与主信标以及子信标之间的间隔以及相邻两个主信标之间的距离是同样的，都为10cm，当得到所有主信标的位置，即可从这个关系中确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置。

作为本发明的一个实施例中，如图4所示，步骤S500具体可以包括以下步骤：S1：获取信标在第一可见光图像以及第二可见光图像中的亮度范围，将信标的亮度范围分别记录在第一三维图像以及第二三维图像上；

S2：信标的亮度范围在第一帧三维画面上呈现；

S3：将预设的三维模型旋转以使得第一帧三维画面中呈现每个信标的俯视图；

S4：在每个信标的俯视图上，生成经过信标中心且具有设定朝向的直线，所述直线将信标上表面划分为两个区域；

S5：分别计算划分得到的两个区域的亮度数值；

S6：将两个区域的亮度数值相减得到亮度差值；

S7：将直线旋转一个设定角度，将信标上表面划分得到新的两个区域；

S8：重复S5、S6，得到新的亮度差值；

S9：重复S7、S8，直至直线的朝向与原始直线重合，记录所有亮度差值；

S10：选取得到的亮度差值的最大值，确定与亮度差值最大值对应的信标上半透膜的方向，所述半透膜设置在信标上表面；

S11：根据信标中半透膜方向，确定流体在信标处的运动方向。

在本发明实施例中，优选地，根据第一可见光图像以及第二可见光图像上信标的位置，并根据图像上每个信标的亮度信息即发信标的视觉特征，例如亮度范围、形状以及颜色等，分别将其记录到对应的第一三维图像以及第二三维图像上，第一三维图像与第二三维图像之间具有重叠区域，可以将其进行分层处理并融合两张图像形成第一帧三维画面上，此时，信标的亮度范围以及信标的发亮状态也在第一帧三维画面上呈现，并对第一帧三维画面通过过滤进行灰度化处理，再通过三维重建算法，保证信标在第一帧三维画面上的亮度范围与可见光图像上一致，并根据第一帧三维画面与三维模型的深度信息，可以得到所有信标在三维模型上的位置并标记当前时刻信标在三维模型上亮度范围，以便于后续亮度强弱对比。

优选地，在信标的俯视图的截面形状可以是圆形，设置位于信标的中心的直线可以是截面圆形上的直径所在的直线，直线主要将信标上表面或者把位于半透膜的区域进行划分，将信标上表面划分为两个区域，并根据两个区域在第一帧三维画面上的亮度数值进行后续计算，亮度数值可以是像素的亮度数据之和，也可以呈现当前区域的亮度大小的数值，将此两个区域的亮度数值进行相减得到的亮度差值，可以知道当前被直线划分之后，信标上哪个区域更加亮，将直线旋转一个设定角度并将信标上表面划分得到新的两个区域，并重复以上的计算步骤，直至整个信标的上表面的每个被划分的区域都已计算得到亮度数值，并将全部的亮度差值进行比较，选取到最大值的亮度差值，再根据这个亮度差值反推到信标的本身，确定当前时刻半透膜的方向，再根据这个半透膜的方向确定流体在信标处的运动方向，此时，半透膜的方向为朝向亮度数值较小的一区域，流体的方向与半透膜的方向相反。

作为本发明的一个实施例中，所述S2：信标的亮度范围在第一帧三维画面上呈现，包括：

S21：将预设的三维模型旋转至与第一可见光图像的画面角度一致；

S22：根据信标在第一可见光图像的亮度范围，在第一三维图像上显示信标的亮度范围；

S23：将预设的三维模型旋转至与第二可见光图像的画面角度一致；

S24：根据信标在第二可见光图像的亮度范围，在第二三维图像上显示信标的亮度范围；

S25：获取第一三维图像以及第二三维图像上被重复标示的信标上的两个亮度范围，取两个亮度范围的合集得到该信标实际的亮度范围；

S26：由第一三维图像与第二三维图像得到第一帧三维画面以使得所有信标的亮度范围在第一帧三维画面上显示。

在本发明实施例中：优选地，三维模型上的信标的位置及其亮度范围均可以从第一可见光图像上获取，需要将预设的三维模型所展示的角度画面与第一可见光图像上对应，以确保第一可见光图像上所有信标的亮度范围在第一三维图像上显示；同样的第二三维画面上显示信标的亮度范围与第一三维画面的步骤一致，所有信标亮度范围在第一三维画面以及第二三维画面都已显示，但需要注意同一个信标会在第一三维图像以及第二三维图像上同时显示，将第一三维图像与第二三维图像合并得到第一帧三维画面上时，同一个信标上会获得两个亮度范围分别将这两个亮度范围的两个最高值以及最低值进行对比，取这四个值中的最高以及最低值作为该信标的实际亮度范围，最终所有信标的亮度范围均在第一帧三维画面上呈现。

作为本发明的一个实施例中，步骤S600具体可以包括以下步骤：获取当前时刻的第一帧热成像画面并确定所有信标在第一帧热成像画面中的位置；

根据第一帧热成像画面中的信标，确定信标在第一帧热成像画面上的温度数值；

根据所有信标在第一帧热成像画面中的温度数值，查表确定流体在信标处的运动强度。

在本发明实施例中：优选地，从热成像摄像机中获得当前时刻在不同角度拍摄到物体表面上的两张热成像图像，并将热成像图像根据重叠区域的拼接可以得到第一帧热成像画面，此时第一帧热成像画面上展示了全部信标的位置及其当前的温度数值，在第一帧热成像画面上，可以根据色谱图上颜色的不同，确定当前时刻流体在信标上引起的摩擦和能量损失导致的局部温度的变化，并以此的变化判定流体在信标处的运动强度。

作为本发明的一个实施例中，所述获取当前时刻的第一帧热成像画面并确定所有信标在第一帧热成像画面中的位置，包括：

由第一可见光图像以及第二可见光图像得到当前时刻的第一帧可见光画面；

根据主信标的位置，确定所有信标在第一帧可见光画面的位置；

获取第一热成像图像以及第二热成像图像；

由第一热成像图像与第二热成像图像得到当前时刻的第一帧热成像画面；

获取当前时刻的第一帧热成像画面并根据第一帧可见光画面中信标的位置，确定信标在第一帧热成像画面中的位置；

其中，可见光摄像机与热成像摄像机设置为同光轴焦距设计以使得可见光图像上信标的位置与热成像图像上信标的位置相同。

在本发明实施例中：优选地，第一可见光图像以及第二可见光图像可以根据重叠区域将其拼接成第一帧可见光画面，并可以以此在第一帧可见光画面上确定所有信标的位置；由热成像摄像机获取与第一可见光图像对应第一热成像图像以及与第二可见光图像对应的第一热成像图像，已知可见光摄像机与热成像摄像机安装在相同的位置，为同光轴焦距设计，此时，第一可见光图像与第一热成像图像所拍摄到的物体表面的范围相同，第一热成像图像与第二热成像图像同样根据重叠区域将其拼接在一起形成第一帧热成像画面；在第一帧可见光画面标记出所有信标的位置，并以此将第一帧可见光画面上所有信标的位置标识到第一帧热成像画面上。

作为本发明的一个实施例中，所述由第一可见光图像以及第二可见光图像得到当前时刻的第一帧可见光画面，包括：

将第一可见光图像以及第二可见光图像进行灰度处理，得到与第一可见光图像对应的第一灰度图像以及与第二可见光图像对应的第二灰度图像；

获取第一灰度图像以及第二灰度图像上重叠的区域，并分别标记第一灰度图像上重叠区域的边线为第一拼接位置以及第二灰度图像上重叠区域的边线为第二拼接位置；

将第一灰度图像以及第二灰度图像进行线性变换，对第一拼接位置与第二拼接位置进行融合处理，得到当前时刻的第一帧可见光画面。

在本发明实施例中：优选地，第一可见光图像以及第二可见光图像为可见光摄像机在不同角度的不同位置上所拍摄到的图像，为了拍摄到完整的物体表面的状态，防止会遗漏物体表面的某个角落，也可以设置更多的可见光摄像机拍摄到更多不同角度的可见光摄像机，此时，热成像摄像机与可见光摄像机设置的位置以及数量与可见光摄像机一致；根据拍摄到的可见光图像，可以将其进行灰度处理，并在获得到的灰度图像上设置标记，标记位于图像上的重叠区域的边线，分别为第一拼接位置以及第二拼接位置，并根据图像上标记的位置将其进行线性变换，使得第一拼接位置与第二拼接位置上的标记进行融合，融合完成后得到第一帧可见光画面。

作为本发明的一个实施例中，步骤S600具体还可以包括以下步骤：

获取当前时刻一类可见光画面并确定所有信标在一类可见光画面上的位置；

根据信标的位置，通过矩形框标记的方式确定信标尾挂在一类可见光画面上的摆动范围；

重复以上步骤，获取在设定时间内信标尾挂在每一帧一类可见光画面上标记的所有矩形框，取所有矩形框的合集得到信标尾挂在设定时间内的最大摆动范围；

根据信标尾挂的最大摆动范围，确定流体在信标处的运动强度。

在本发明的实施例中，优选地，还可以通过可见光摄像机所拍摄到的信标上尾挂的摆动幅度的活动范围判定流体在信标处的运动强度；不同的可见光摄像机在拍摄当前时刻的第一可见光图像与第二可见光图像时，由此得到第一帧可见光画面后，会通过设定的间隔时间对下一时刻再次拍摄新的可见光图像并合成新的第二帧可见光画面，第一可见光图像与第二可见光图像为二类可见光图像，得到的是二类可见光画面，二类可见光画面应用于利用热成像画面上信标的温度变化而确定流体在信标处的运动强度的方式中。一类可见光画面的获取方式与一类可见光画面的获取方式相同，区别在于拍摄的图像频率不同；在设定的间隔时间中，可以调节可见光摄像机的拍摄频率，同样的间隔时间内拍摄若干张一类可见光图像，并与二类可见光图像相同的合并方式形成若干帧一类可见光画面，在每一帧的一类可见光画面上，可以用矩形框将所有信标尾挂的摆动范围进行标记，矩形框的边与尾挂接触，此时，信标尾挂在每一帧一类可见光画面上的摆动范围都被矩形框标记，将标记完成的所有一类可见光画面进行叠加，取信标尾挂上在每一帧一类可见光画面上被标记的所有矩形框的合集，得到信标尾挂在间隔时间内实际的摆动范围，根据信标尾挂的摆动范围可以判定流体在信标处的运动强度。

如图5所示，本发明实施例中还提供一种基于热成像的流体融合成像装置，所述基于热成像的流体融合成像装置包括：

获取主信标位置模块，获取当前时刻的第一可见光图像、第二可见光图像，分别确定每张获取到的可见光图像中所有主信标的位置；

三维图像确定模块，将得到的所有主信标的位置标示到预设的三维模型中得到与第一可见光图像对应的第一三维图像以及与第二可见图像对应的第二三维图像；

第一帧三维画面确定模块，由第一三维图像以及第二三维图像得到的第一帧三维画面；

子信标确定模块，根据所有主信标的位置，确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置；

流体在信标上的运动方向确定模块，根据信标的亮度强弱，确定流体在信标处的运动方向；

流体在信标上的运动强度确定模块，确定流体在信标处的运动强度；

一帧视频画面确定模块，在所述第一帧三维画面上标示各个信标的运动方向以及运动强度得到一帧视频画面；

循环模块，重复以上所有步骤得到三维仿真视频。

在本发明实施例中，上述各个模块为本发明提供的方法模块化，对于各个模块的解释说明请参考本发明方法部分的内容，本实施例在此不再赘述。

如图6所示，本发明实施例还提供一种基于热成像的流体融合成像系统，所述基于热成像的流体融合成像系统包括：

待检测装置，所述待检测装置设置信标，所述信标包括主信标以及子信标，所述信标安装在被检测物体表面，所述信标用于辅助图像摄取装置并确定流体运动变化特征；

图像摄取装置，所述图像摄取装置设置可见光摄像机以及热成像摄像机，所述可见光摄像机用于摄取信标在物体上的分布位置，所述热成像摄像机用于记录所有信标的温度值；

计算机设备，所述计算机设备与所述待检测装置以及图像摄取装置连接，用于执行本发明所述基于热成像的流体融合成像方法。

如图7所示，提出了一种计算机设备的内部结构图。该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的基于热成像的流体融合成像方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的基于热成像的流体融合成像方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中所示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本发明实施例提供的基于热成像的流体融合成像装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图6所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该基于热成像的流体融合成像装置的各个程序模块，比如，图5所示的获取主信标位置模块、三维图像确定模块、第一帧三维画面确定模块、子信标确定模块、流体在信标上的运动方向确定模块、流体在信标上的运动强度确定模块、一帧视频画面确定模块和循环模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的基于热成像的流体融合成像方法中的步骤。

例如，图6所示的计算机设备可以通过如图5所示的基于热成像的流体融合成像装置中的获取主信标位置模块执行步骤S100；计算机设备可通过三维图像确定模块执行步骤S200；计算机设备可通过第一帧三维画面确定模块执行步骤S300；计算机设备可通过子信标确定模块执行步骤S400；计算机设备可通过流体在信标上的运动方向确定模块执行步骤S500；计算机设备可通过流体在信标上的运动强度确定模块执行步骤S600；计算机设备可通过一帧视频画面确定模块执行步骤S700；计算机设备可通过循环模块执行步骤S800。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取当前时刻的第一可见光图像、第二可见光图像，分别确定每张获取到的可见光图像中所有主信标的位置；

将得到的所有主信标的位置标示到预设的三维模型中得到与第一可见光图像对应的第一三维图像以及与第二可见图像对应的第二三维图像；

由第一三维图像以及第二三维图像得到的第一帧三维画面；

根据所有主信标的位置，确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置；

根据信标的亮度强弱，确定流体在信标处的运动方向；

确定流体在信标处的运动强度；

在所述第一帧三维画面上标示各个信标的运动方向以及运动强度得到一帧视频画面；

重复以上所有步骤得到三维仿真视频；

其中，信标包括主信标以及子信标；可见光图像由可见光摄像机获取，第一可见光图像与第二可见光图像为不同可见光摄像机在同一时刻的朝不同角度拍摄到的图像。

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

获取当前时刻的第一可见光图像、第二可见光图像，分别确定每张获取到的可见光图像中所有主信标的位置；

将得到的所有主信标的位置标示到预设的三维模型中得到与第一可见光图像对应的第一三维图像以及与第二可见图像对应的第二三维图像；

由第一三维图像以及第二三维图像得到的第一帧三维画面；

根据所有主信标的位置，确定所有子信标在第一帧三维画面上的位置；

根据信标的亮度强弱，确定流体在信标处的运动方向；

确定流体在信标处的运动强度；

在所述第一帧三维画面上标示各个信标的运动方向以及运动强度得到一帧视频画面；

重复以上所有步骤得到三维仿真视频；

其中，信标包括主信标以及子信标；可见光图像由可见光摄像机获取，第一可见光图像与第二可见光图像为不同可见光摄像机在同一时刻的朝不同角度拍摄到的图像。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。